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ステレオ カメラ キャリブレーター アプリ

ステレオ カメラ キャリブレーターの概要

ステレオ カメラ キャリブレーター アプリを使用してステレオ カメラのキャリブレーションを行います。キャリブレーション済みのカメラはイメージの深度の復元に使用できます。ステレオ システムはカメラ 1 とカメラ 2 の 2 台のカメラで構成されます。このアプリは、各カメラのパラメーターを推定することも、インポートすることもできます。また、カメラ 1 を基準としたカメラ 2 の相対的な位置と方向も計算します。

ステレオ カメラ キャリブレーター アプリは、ステレオ カメラのパラメーターを含むオブジェクトを作成します。このオブジェクトを以下のことを行うために使用できます。

  • 関数 rectifyStereoImages を使用してステレオ イメージを平行化する。

  • 関数 reconstructScene を使用して 3 次元シーンを再構成する。

  • 関数 triangulate を使用して、イメージ点のマッチするペアに対応する 3 次元での位置を計算する。

ステレオ カメラ キャリブレーター アプリで使用される一連のキャリブレーション関数により、ステレオ システム キャリブレーションのワークフローが提供されます。これらの関数は MATLAB® ワークスペースで直接使用できます。キャリブレーション関数のリストについては、カメラのキャリブレーションを参照してください。

メモ

カメラ キャリブレーター アプリは 95 度の視野 (FOV) までカメラと一緒に使用することができます。

ステレオ カメラのキャリブレーション

アプリを使用してステレオ カメラのキャリブレーションを行うには、次のワークフローに従います。

  1. イメージ、カメラおよびキャリブレーション パターンを準備します。

  2. イメージのペアを追加します。

  3. ステレオ カメラのキャリブレーションを行います。

  4. キャリブレーションの精度を評価します。

  5. 必要な場合、パラメーターを調整して精度を高めます。

  6. パラメーター オブジェクトをエクスポートします。

  7. 既定の値で問題なく機能する場合には、パラメーターをエクスポートする前に調整を加える必要はありません。カメラ キャリブレーション関数を MATLAB ワークスペースで直接使用して改善させることもできます。関数の一覧は、カメラのキャリブレーションを参照してください。

ステレオ カメラ キャリブレーターを開く

  • MATLAB ツールストリップ: [アプリ] タブの [イメージ処理とコンピューター ビジョン] セクションで、[ステレオ カメラ キャリブレーター] アイコンをクリックします。

  • MATLAB コマンド プロンプト: stereoCameraCalibrator と入力します

パターン、カメラおよびイメージの準備

結果を改善するには、キャリブレーション パターンの 10 ~ 20 枚のイメージを使用してください。カメラ キャリブレーターでは少なくとも 3 枚のイメージが必要です。圧縮なしのイメージか PNG などの可逆圧縮形式を使用してください。キャリブレーション パターンとカメラの設定は、キャリブレーターと連携させるために一連の条件を満たしていなければなりません。キャリブレーションの精度を高めるには、次の手順に従ってパターンの準備、カメラの設定およびイメージの取得を行います。

 チェッカーボード パターンの準備

 カメラの設定

 イメージの取得

イメージのペアの追加

キャリブレーションを開始するには、[イメージの追加] をクリックして、チェッカーボードのステレオ イメージを 2 セット (各カメラから 1 セットずつ) 選択します。

 イメージの読み込み

 イメージの解析

 イメージと検出された点の表示

 内部パラメーター

キャリブレーション

取り込まれたイメージ ペアに問題がなければ、[キャリブレーション] タブで [キャリブレーション] ボタンをクリックします。既定のキャリブレーション設定では、カメラ パラメーターの最小のセットが仮定されます。最初は既定の設定を使用してキャリブレーションを実行してください。その結果を評価し、設定の調整およびイメージの追加または削除を行うことでキャリブレーションの精度を改善してから、再度キャリブレーションを実行します。

 最適化

キャリブレーション結果の評価

キャリブレーションの精度を評価する方法には、再投影誤差の確認、カメラの外部パラメーターの確認または歪み補正されたイメージの表示があります。最良のキャリブレーション結果を得るには、3 つすべての評価方法を使用してください。

 再投影誤差の確認

 外部パラメーターの可視化の確認

 平行化されたイメージの表示

キャリブレーションの改善

キャリブレーションを改善するには、誤差の大きいイメージ ペアを削除するか、さらにイメージ ペアを追加するか、キャリブレーターの設定を修正します。

 イメージの追加と削除

 半径方向の歪み係数の数の変更

 せん断の計算

 円周方向の歪みの計算

カメラ パラメーターのエクスポート

キャリブレーションで満足できる精度が得られたら、[カメラ パラメーターのエクスポート] をクリックします。[カメラ パラメーターのエクスポート] を選択するか、カメラ パラメーターを MATLAB スクリプトとして生成するために、カメラ パラメーターをオブジェクトに保存またはエクスポートできます。

 カメラ パラメーターのエクスポート

 MATLAB スクリプトの生成

参照

[1] Zhang, Z. “A Flexible New Technique for Camera Calibration”. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence.Vol. 22, No. 11, 2000, pp. 1330–1334.

[2] Heikkila, J, and O. Silven. “A Four-step Camera Calibration Procedure with Implicit Image Correction.” IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 1997.

参考

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関連する例

詳細

外部の Web サイト